【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，有 繼電 器隔離和晶體管隔離。 模 擬 量：按信 號(hào)類(lèi) 型分，有 電 流型（ 420mA,020mA）、 電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 除了上述通用 I/O 外 ，還 有特殊 I/O 模 塊， 如 熱電阻、熱電 偶、 脈沖 等模 塊 。 按 I/O 點(diǎn)數(shù) 確定模 塊規(guī) 格及 數(shù) 量， I/O 模 塊 可多可少，但其最大 數(shù) 受 CPU 所10 能管理的基本配置的能力，即受到最大的底板或機(jī)架槽 數(shù)限 制。 PLC 電 源用于 為 PLC 各模 塊的 集成 電 路提供工作 電 源。同 時(shí) ，有 的還為輸 入電 路提供 24V 的工作 電 源。 電源輸 入 類(lèi) 型有：交流 電 源（ 220VAC 或 110VAC），直流 電 源（常用的 為 24VDC）。 大多 數(shù) 模 塊 式 PLC 使用底板或機(jī)架，其作用是： 電 氣 上， 實(shí)現(xiàn) 各模 塊間 的 聯(lián)系，使 CPU 能 訪問(wèn) 底板上的所有模 塊， 機(jī)械上， 實(shí)現(xiàn) 各模 塊間 的 連 接，使各模 塊構(gòu)成一 個(gè) 整體。 編 程 設(shè)備 ， 編 程器是 PLC 開(kāi)發(fā)應(yīng) 用、 監(jiān)測(cè)運(yùn) 行、 檢查維護(hù) 不可缺少的器件，用于 編 程、 對(duì) 系 統(tǒng) 作一些 設(shè) 定、 監(jiān) 控 PLC 及 PLC 所控制的系 統(tǒng) 的工作 狀況 ，但它不直接 參 與 現(xiàn)場(chǎng) 控制 運(yùn) 行。小 編 程器 PLC 一般有手持型 編 程器，目前一般由 計(jì) 算機(jī)（ 運(yùn) 行 編 程 軟 件）充 當(dāng)編 程器。 人機(jī)接口，最 簡(jiǎn)單 的人機(jī)接口是指示 燈 和按 鈕 ，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作 員終 端 應(yīng) 用越 來(lái) 越 廣泛 ，由 計(jì) 算機(jī)（ 運(yùn)行組態(tài)軟 件）充 當(dāng) 人機(jī)接口非常普及。 輸 入 輸 出 設(shè)備 ，用于永久性地存 儲(chǔ) 用 戶數(shù) 據(jù)，如 EPROM、 EEPROM 寫(xiě) 入器、 條形 碼閱讀器 ， 輸 入模 擬 量的 電 位器，打印機(jī)等。 PLC 的通信 聯(lián) 網(wǎng)，依靠先 進(jìn) 的 工業(yè) 網(wǎng) 絡(luò) 技 術(shù) 可以迅速有效地收集、 傳 送生 產(chǎn)和管理 資 料。因此，網(wǎng) 絡(luò) 在自 動(dòng) 化系 統(tǒng) 集成工程中的重要性越 來(lái) 越 顯著 ，甚至有人提出 網(wǎng) 絡(luò) 就是控制器 的 觀點(diǎn)說(shuō) 法。 PLC 具有通信 聯(lián) 網(wǎng)的功能，它使 PLC 與 PLC 之間 、 PLC 與上位 計(jì) 算機(jī)以及其它智能 設(shè)備之間 能 夠 交 換 信息，形成一 個(gè)統(tǒng) 一的整體， 實(shí)現(xiàn)分 散集中控制。多數(shù) PLC 具有 RS232 接口 ，還 有一些 內(nèi) 置有支持各自通信 協(xié)議 的接 口。 PLC 的通信 ，還 未 實(shí)現(xiàn) 互操作性， IEC 規(guī) 定了多 種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo) 準(zhǔn)， PLC 各廠家均有采用。 對(duì) 于一 個(gè) 自 動(dòng) 化工程 (特 別 是中 大規(guī) 模控制系 統(tǒng) )來(lái)講 ， 選擇 網(wǎng) 絡(luò) 非常重要的。首先，網(wǎng) 絡(luò) 必 須 是 開(kāi) 放的，以方便不同 設(shè)備 的集成及未 來(lái) 系 統(tǒng)規(guī) 模 的擴(kuò) 展；其次， 針對(duì)不 同網(wǎng) 絡(luò)層 次的 傳輸 性能要求， 選擇 網(wǎng) 絡(luò) 的形式， 這 必 須在較 深入地了解 該網(wǎng)絡(luò)標(biāo) 準(zhǔn) 的協(xié)議 、機(jī)制的前提下 進(jìn) 行；再次 ，綜 合考 慮 系 統(tǒng) 成本、 設(shè)備 兼容性、 現(xiàn)場(chǎng)環(huán) 境適用性等具體 問(wèn)題， 確定不 同層 次所使用的網(wǎng) 絡(luò)標(biāo) 準(zhǔn)。 11 總 體 設(shè)計(jì) 方案 為實(shí)現(xiàn) 自 動(dòng) 化必 須 根據(jù)板材自 動(dòng) 精確剪切加工的工作特 點(diǎn) 及 動(dòng) 作 要 求進(jìn) 行設(shè)計(jì) ,因此本方案采用了可 編 程控制器 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) 自 動(dòng) 剪板機(jī)的控制， 設(shè)計(jì) 思想如圖 3 所示。 圖 22 總 體 設(shè)計(jì) 方案 簡(jiǎn)圖 3 自 動(dòng) 剪板機(jī)的 PLC 控制系 統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 統(tǒng)主電 路 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)進(jìn) 料機(jī)構(gòu) E 用交流 電 機(jī) 帶動(dòng) 送料 皮帶 ， 傳 送 皮帶 送料只向一 個(gè) 方向 運(yùn)動(dòng) ，只要求 電 機(jī)向一 個(gè) 方向旋 轉(zhuǎn) 即可， 輕負(fù)載 小工率 電動(dòng) 機(jī)可直接起 動(dòng) ，用熔 斷 器和 熱繼電 器作短路、超 載 保 護(hù) 。使待剪板料自 動(dòng) 快速 穩(wěn) 定 地輸 送到剪切位置。 設(shè)計(jì)壓 料機(jī)構(gòu) B 壓塊 B 的作用是 壓緊 板料，以利于剪切刀 切斷板 料， 壓塊 B 又上升和下降 兩種 運(yùn)動(dòng) ，要求 帶動(dòng)壓塊 的 電動(dòng) 機(jī)具有正反 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ，控制 電 路有 聯(lián)鎖 保 護(hù) 、用熔 斷器和 熱繼電 器作短路、超 載 保 護(hù) 。 全自動(dòng)剪板機(jī)控制系統(tǒng) 機(jī)械部分 電氣部分 送料機(jī)構(gòu) 壓料機(jī)構(gòu) 卸料機(jī)構(gòu) 小車(chē)機(jī)構(gòu) PLC 電 機(jī) 電 路 工作電路 工作電源 軟件部分 12 3M 圖 31 電 機(jī)正反 轉(zhuǎn)主電 路 所 謂聯(lián)鎖 控制是指，凡是生 產(chǎn)在線 某些 環(huán)節(jié) 或一臺(tái) 設(shè)備 的某些部件 之間 具有相互制 約 或相互配合的控制均 稱(chēng)為聯(lián)鎖 控制， 聯(lián)鎖 控制包括：自 鎖 控制、互 鎖 控制、正常工作與 點(diǎn)動(dòng) 的 聯(lián)鎖 控制、 實(shí)現(xiàn) 按 順 序工作 時(shí) 的控制。 電 機(jī)正反 轉(zhuǎn)就 需要互 鎖 控制。 剪切刀 剪切刀 有兩 種 運(yùn)動(dòng) ，下行 切斷 板 料，然后上升復(fù)位， 帶動(dòng) 剪切刀機(jī)構(gòu)的 電動(dòng)機(jī)也 應(yīng) 具有正反 轉(zhuǎn) ，用熔 斷 器和 熱繼電 器作短路、超 載 保 護(hù) 。 根據(jù) 電 機(jī)控制要求，其 電 機(jī)正反 轉(zhuǎn)主電 路 圖 如 圖 31 所示，程序流程 框圖 如圖 32 所示。 13 1 2 3 4ABCD4321DCBA開(kāi)始輸出口初始化，關(guān)閉電機(jī)按下啟動(dòng)按鈕了嗎？電機(jī)正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)到限了嗎？松開(kāi)啟動(dòng)按鈕了嗎？關(guān)閉電機(jī)Y關(guān)閉電機(jī)，延時(shí) 8 秒電機(jī)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)到限了嗎？松開(kāi)啟動(dòng)按鈕了嗎？關(guān)閉電機(jī)Y關(guān)閉電機(jī)，延時(shí) 8 秒NNNNYYYN 圖 32 電 機(jī)正反 轉(zhuǎn) 程序流程 框圖 電 機(jī)正反 轉(zhuǎn) 控制 PLC 設(shè)計(jì)討論 ： 1） 電力 拖 動(dòng) 是指 對(duì)電動(dòng) 機(jī)的控制，采用 繼電 器 接觸器控制，都有自己的基本控制 電 路。采用 PLC 控制也 應(yīng)該 有自己的基本控制 環(huán)節(jié) ， 為 此而提出 電 機(jī)正反 轉(zhuǎn) 控制 PLC 設(shè)計(jì)討論 ， 尋 找其 較 好的控制方案。 2） 繼電 器 接觸器 電氣 控制原理： 繼電 器 接觸器 電氣 控制原理如 圖 33 所示。上、下 兩圖 比 較 ，不管是 電 器組 件、觸 點(diǎn)數(shù) 量、 連 接 導(dǎo)線 的 數(shù) 量都是一 樣 的，分 別 是 5 只、 9 個(gè) 、 13 條 。按 鈕聯(lián) 機(jī)也是 6 根，但上 圖 的按 鈕 和接觸器 聯(lián) 機(jī) 較 集中， 從維 修的角度看要比下 圖 優(yōu)越。 14 3） 組 件的代 號(hào)意義 SB0—— 磨姑 頭急 停按 鈕 。 5SB 5SB2—— 正反 轉(zhuǎn)啟 /停按 鈕 。 5KM1—— 正 轉(zhuǎn) 接觸器。 5KM2—— 反 轉(zhuǎn) 接觸器。 其中的 5KM1 和 5KM2 要求 選用帶 機(jī)械 聯(lián)鎖 的交流接觸器。 圖 33 繼電 器 接觸器 電氣 控制原理 4） 電 器 組 件的工作情 況 正 轉(zhuǎn)啟動(dòng) —— 撳 5SB1， 5KM1 得 電動(dòng) 作，其中一 個(gè) 觸 點(diǎn) 自 鎖 ，另 一 個(gè) 觸 點(diǎn)則用于互 鎖 ，即 斷開(kāi) 5KM2 的 線 圈回路。 反 轉(zhuǎn)啟動(dòng) —— 撳 5SB2，首先是 5KM1 失 電 ，其互 鎖 觸 點(diǎn) 恢 復(fù)閉 合，才是 5KM2得 電動(dòng) 作，其中一 個(gè) 觸 點(diǎn) 自 鎖 ，另一 個(gè) 觸 點(diǎn)則 用于互 鎖 ，即 斷開(kāi) 5KM1 的 線 圈回路。 再次正 轉(zhuǎn)啟動(dòng) —— 撳 5SB1，首先是 5KM2 失 電 ，其互 鎖 觸 點(diǎn) 恢 復(fù)閉 合，才是5KM1 得 電動(dòng) 作，其中一 個(gè) 觸 點(diǎn) 自 鎖 ，另一 個(gè) 觸 點(diǎn)則 用于互 鎖 ，即 斷開(kāi) 5KM2 的 線圈回路。 設(shè)計(jì) 小 車(chē) 送料 裝 置 15 為實(shí)現(xiàn) 板料自 動(dòng)輸 送到下一工位并返回 ,可采用交流 電 通 過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸 ,驅(qū)動(dòng) 行走 輪來(lái) 完成小 車(chē) 往返各機(jī)構(gòu)的 運(yùn)動(dòng)動(dòng) 力 來(lái) 自 電 機(jī) ,根據(jù)控制的特 點(diǎn) 和經(jīng)濟(jì)性 要求 ,用交流 電 機(jī) 來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn) 料、小 車(chē) 送料、托架下料，采用伺服 電 機(jī)控制擋 料器精確定 長(zhǎng) 。 伺服 電機(jī)內(nèi) 部的 轉(zhuǎn) 子是永磁 鐵 ， 驅(qū)動(dòng) 器控制的 U/V/W 三相 電 形成 電 磁 場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁 場(chǎng)的作 用下 轉(zhuǎn)動(dòng) ，同 時(shí)電 機(jī)自 帶 的 編碼 器回 饋 信 號(hào)給驅(qū)動(dòng) 器， 驅(qū)動(dòng) 器根據(jù)回 饋 值與目 標(biāo) 值 進(jìn) 行比 較 ， 調(diào) 整 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn)動(dòng) 的角度。伺服 電 機(jī)的精度 決定 于 編碼器的精度（ 線數(shù) ）。 交流伺 服驅(qū)動(dòng)裝 置在 傳動(dòng)領(lǐng) 域 的發(fā) 展日新月異。而且永磁交流伺服 電動(dòng) 機(jī)同直流伺服 電動(dòng) 機(jī)比 較 ，主要優(yōu) 點(diǎn) 有： 1） 無(wú)電 刷和 換 向器，因此工作可靠， 對(duì)維護(hù) 和保 養(yǎng) 要求低。 2）定子 繞組 散 熱 比 較 方便。 3） 慣 量小，易于提高系 統(tǒng) 的快速性。 4） 適應(yīng) 于高速大力矩工作 狀態(tài) 。 伺服